kHz准分子激光器全固态脉冲激励源

由于寿命制约,准分子激光器使用的传统放电开关闸流管不能满足准分子激光器高重复频率长期稳定工作运行的要求。设计了基于两级磁脉冲压缩技术的全固态脉冲功率模块,使用大功率半导体开关结合脉冲升压变压器产生μs级的高压脉冲,利用磁脉冲压缩技术将上升时间为μs级高压脉冲压缩至满足准分子激光器使用的上升时间为0.1μs级高压脉冲。在ArF准分子激光头上放电,获得激励脉冲的上升时间约为90ns,放电电压16.5kV,重复频率达到1kHz,两级磁脉冲压缩开关能量传递效率达59.1%。

固体开关小能量准分子激光器的设计与实验研究

准分子器件重复频率高于千赫兹时,闸流管作为传统的放电开关由于寿命瓶颈而不能满足长期稳定工作的要求。采用固体开关结合磁脉冲压缩技术的固态脉冲功率模块(SSPPM)来替代闸流管进行高压快速放电,激光器可在高重复频率下长寿命运行。设计了无闸流管的固体开关小能量准分子激光器,其核心技术是基于SSPPM的应用,并采用金属-陶瓷结构腔体和电晕预电离以延长气体工作寿命。电极放电电压10～14 kV,电压上升时间约150 ns,抽运功率密度3.9～7.6 MW/cm^3。ArF运转时,获得最大单脉冲能量11 mJ激光输出,最高重复频率300 Hz。其输出指标可满足当前准分子眼科设备、光谱学研究等需要。